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““RECUPERACION DE PARTICULAS FINAS RECUPERACION DE PARTICULAS FINAS Y ULTRAFINAS MEDIANTE FLOTACION Y ULTRAFINAS MEDIANTE FLOTACION

NONO--CONVENCIONALCONVENCIONAL””

Por:Levi Guzmán Rivera

Ing° Senior de AplicacionesMoly-Cop Adesur S.A

Arequipa, 11 de Septiembre 2007

IntroducciIntroduccióónn

• El beneficio y recuperación por flotación de minerales finamente diseminados y colas de relave se han visto incrementados debido a que:

Muchos de los recursos minerales se encuentran finamente diseminada.

La mayor parte de perdidas de mineral valioso en una planta concentradora es debido a las lamas.

La necesidad de minerales altamente puros, esta creciendo rápidamente.

Las preocupaciones ambientales exigen el rechazo de material dañino de los concentrados antes de ser tratados.

El proceso de flotaciEl proceso de flotacióónn

• La flotación de minerales es un proceso físico-químico, basado en la separación de los minerales valiosos de la ganga.

• Actualmente es el método mas usado en la concentración de minerales.

El proceso de flotaciEl proceso de flotacióónn

ConocimientoConocimiento

Reactivos• Espumantes• Colectores• Modificadores• Activadores

Equipo• Gran Volumen• Hidrodinámica• Celda neumática• Aire inducido

Proceso• Tipo de Mineral• Tamaño de partícula• Química del agua• Temperatura

Equipos de flotaciEquipos de flotacióónn

• Mantener partículas en suspensión• Minimizar el corto circuito del sistema• Dispersar burbujas de aire en el sistema• Promover contacto Partícula-Burbuja• Capacidad de tratamiento• Costos de operación• Facilidad de operación, mantenimiento• Control automático

Características de las celdas de Flotación

Reactivos de Flotación

Colectores (Aniónicos)

Colectores (Catiónicos)

Espumantes

Efecto de tamaEfecto de tamañño de parto de partíículasculas

Perdida de recuperación de partículas finas

InteracciInteraccióón de aspectos fn de aspectos fíísicosico--ququíímicosmicos

RecuperaciRecuperacióón de partn de partíículas finasculas finas

En función de la recuperación de agua

En función de la inyección de aire a distintas alturas de espuma

El Proceso de El Proceso de FlocFloc--FlotaciFlotacióónn

Fundamentos del procesoFundamentos del proceso

HeterocoagulaciHeterocoagulacióón de n de finosfinos


Dispersión(Ajuste pH, reactivos)

Colección Selectiva(Colectores, activadores)

Separación de Flóculos(Flotación, separación magnética)

Floculación selectiva(reactivo no polar, energía cinética)

Finos

Concentrado

Relave


Efecto de la Efecto de la DispersiDispersióónn

TamaTamañño del Coagulo, o del Coagulo, segsegúún n áángulo de ngulo de

contactocontacto


Efecto de la velocidad en Efecto de la velocidad en la formacila formacióón del coagulon del coagulo


Efecto del Efecto del reactivo noreactivo no--polarpolar


Principales parPrincipales paráámetros del procesometros del proceso

Song and Lopez valdivieso, et al

Caso de Caso de AplicaciAplicacióónn

Análisis de la situación Actual

• Se coordino la realización de un estudio de un mineral argentífero, de una planta concentradora de 1,000 tmd; en la cual el principal mineral portador de plata es la argentita, la cual se encuentra parcialmente asociada con la pirita. También existen especies como sulfosales complejas de plata (proustita, pirargirita) en menor proporción.

• En cuanto a la ganga, esta conformada principalmente por cuarzos y feldespatos en cantidades mayores al 75% y pirita en menor cantidad.

• El circuito evaluado esta compuesto por una etapa de flotación rougher, una etapa de flotación scavenger y una etapa de flotación de limpieza.

Análisis de la situación actual

% REC

Malla Abertura Peso Leyes Cont %Peso Leyes Cont %Peso Leyes ContTyler (um) % g/t Ag g/t Ag g/t Ag Ag

100 149 9,32 170 1584 3,2 11180 1145 6,9 78 519 72,3

140 105 14,23 210 2988 6,2 11935 2368 11,7 80 908 79,2

200 74 12,94 340 4400 10,5 11243 3778 11,4 75 829 85,9

270 53 12,58 460 5787 17,5 9364 5236 9,3 48 433 90,5

400 37 8,49 780 6622 17,7 10692 6048 6,7 84 549 91,3

-400 18,5 42,44 890 37772 45,9 21025 30898 53,9 95 4958 81,8

TOTAL 100,0 567 59153 100,98 15460 49473 100,0 85 8196 83,6

MUESTREO EN PLANTACABEZA CONCENTRADO RELAVE

AnAnáálisis de la situacilisis de la situacióón actualn actual

RECUPERACION POR TAMAÑO DE PARTICULAS

50,0

55,0

60,0

65,0

70,0

75,0

80,0

85,0

90,0

95,0

100,0

0 25 50 75 100 125 150 175Tamaño de particula (micrones)

Rec

uper

acio

n de

Ag

(%)

Recuperacion

Heterocoagulación de finos

EvaluaciEvaluacióón a nivel Laboratorion a nivel Laboratorio

• Del análisis de los resultados obtenidos en el muestreo a nivel industrial y habiéndose detectado el fenómeno de coagulación, se diseño un plan de pruebas a nivel laboratorio, la cual se dividió en 3 etapas.

– Pruebas de cinética de flotación• Evaluación de dispersante

– Pruebas tipo Batch• Evaluación comparativa con Std

– Pruebas mediante diseño experimental• Evaluación de variables (velocidad,

aceite no polar, dispersante).

Evaluación de cinética de flotación

Cinetica de Flotacion

40,0

45,0

50,0

55,0

60,0

65,0

70,0

75,0

80,0

85,0

90,0

95,0

100,0

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100

Tiempo de flotacion (seg)

% R

ecup

erac

ion

de A

g

Sin dispersate

Sin dispersante

Con Dispersante

Con dispersante

Ri K87,23 0,10387,81 0,11190,87 0,14590,42 0,139

Sin dispersateSin dispersanteCon DispersanteCon dispersante

Pruebas

Evaluación de flotación batch

Prueba Pesog Ag Ag

Estándar 50.61 8217.6 86.31 19.73

P-1 48.07 8528.5 89.02 20.77

Estándar 41.43 9004.7 85.65 23.93

P-3 46.21 8838.0 88.40 21.60

Avg Std 46.0 8611.2 86.0 21.8Avg test 47.1 8683.2 88.7 21.2

Ley Conc.(g/t) % Rec Ratio Conc.

Resultados Metalúrgicos

Recuperacion de plata

84.00

85.00

86.00

87.00

88.00

89.00

90.00

Estándar P-1 Estándar P-3

Pruebas

% d

e R

ecup

erac

ión

EvaluaciEvaluacióón mediante disen mediante diseñño experimentalo experimental

Variables Nivel (-) Nivel (+)Z1 Aceite No Polar, gr/tn 0 10Z2 Dispersante, gr/tn 40 80Z3 Velocidad de agitacion , RPM 800 1200

N Combinación Z1 Z2 Z3 Y1

1 1 0 40 800 82,82 a 10 40 800 83,43 b 0 80 800 83,14 ab 10 80 800 84,25 c 0 40 1200 87,46 ac 10 40 1200 89,57 bc 0 80 1200 88,78 abc 10 80 1200 89,89 0 85,49 0 85,39 0 85,4

N X0 X1 X2 X3 X1X2 X1X3 X2X3 X1X2X3

[X]*[Y] 688,9 4,9 2,7 21,9 -0,5 1,5 0,5 -1,5Efectos 1,2 0,7 5,5 -0,1 0,4 0,1 -0,4


Efecto Positivo de laInteracción dispersante & reactivo no polar

Fitted Surface; Variable: Recuperacion de Ag (%)2**(2-0) design; MS Residual=8.82362

DV: Recuperacion de Ag (%)

86.5 86 85.5 85


Efecto positivo de laInteracción Velocidad & Reactivo no polar

Fitted Surface; Variable: Recuperacion de Ag (%)2**(2-0) design; MS Residual=.3536201


90 89 88 87 86 85 84 83


Efecto positivo de laInteracción Velocidad & Dispersante

Fitted Surface; Variable: Recuperacion de Ag (%)2**(2-0) design; MS Residual=.6879058


89 88 87 86 85 84 83

Recuperacion por Mallas

45

55

65

75

85

95

0 25 50 75 100 125 150 175

Tamaño de Particula (micrones)

% d

e R

ecup

erac

ion

de A

g

123456789 std10 std11 std


• Del análisis de los resultados a nivel laboratorio, se puede desprender lo siguiente:

– La importancia de la velocidad de agitación para romper la coagulación entre ganga-mineral y promover el contacto entre las partículas hidrofóbicas.

– La importancia del dispersante que junto a la velocidad permiten romper la heterocoagulación -mineral-ganga.

– La importancia del reactivo selectivo junto al aceite no polar para poder realizar la colección selectiva de las partículas valiosas.


Propuesta de optimizaciPropuesta de optimizacióónn

Propuesta de optimizaciPropuesta de optimizacióónn

Rougher Scav

Remol-Clasif

Molienda

Limpieza

Re limp

Concentr.

Clasif

Cola Final

Alimenta

Tanque acond

Balances comparativos

% RFeed T C Ag

Planta 584.3 102.6 4232 83.0Rougher 630.9 210.9 4232 70.1Scav 210.9 102.6 1929 54.2Cleaner 2915.4 943.5 6217 79.7Re cleaner 6216.6 1198.5 15155 87.7

BALANCE ACTUAL

Circuito Ley Ag (g/t)

% RFeed T C Ag

Planta 584.3 91.3 4642 86.2Rougher 603.7 103.8 4642 84.7Scav 103.8 91.3 403 15.6Cleaner 2947.7 750.0 6462 84.3Re cleaner 6462.3 803.4 15548 93.9

BALANCE ESTIMADO

Circuito Ley Ag (g/t)

Se estima unamejora de 3%De Rec. de Ag

US$ /ton US$/año US$ /ton US$/año

Costo de Flotacion 4.80 1,670,400 4.8 1,670,400 Costo de Dispersante 53,280 Costo de Aceite No Polar 11,880 Costo de Energia 21,055 Total Costo de Flotacion 4.80 1,670,400 5.05 1,756,615

COSTO Actual Proyectado

Evaluación Economica

mayor costo de flotación Mayores

ingresos

Costo Producción Actual ProyectoTMS mineral /año 360000 360000Ley Ag g /ton 584 584% Rec Ag 82 84Prod Ag/año (oz) 5,387,400 5,518,800 Precio Venta Ag (US$/oz) 9.0 9.0 Ingreso por ventas 48,486,600 49,669,200 Costo comminución (US$/año) 3,480,000 3,480,000 Costo Flotación (US$/año) 1,670,400 1,756,615 Relave - (US$/año) 765,600 765,600 Filtr- Sec - (US$/año) 487,200 487,200 Otros (US$ /año) 348,000 348,000 Total costo concentración 6,751,200 6,837,415 Utilidad (US$/año) 41,735,400 42,831,785 Diferencia utilidad (US$/año) 1,096,385.0

Analisis costo-beneficio

Conclusiones

Se ha comprobado que la dispersión y una mayor agitación de partículas coaguladas, permite la ruptura del coagulo ganga-mineral facilitando la Floc-Flotación mediante la formación de flóculos de mineral valioso.

La implementación de la tecnología de Floc-Flotación es totalmente factible, ya que permite mejorar la cinética de partículas finas en forma de flóculos y por ende mejorar la recuperación global de especies valiosas de la planta.

La implementación de la tecnología de Floc-Flotación tiene una alta tasa de retorno de la inversión, lo cual queda explicado por la relativa baja inversión de capital requerida para su implementación y por altos ingresos económicos obtenidos con su implementación.

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Engineering

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